CN113187866A - 失电回落速度可控的电动缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种失电回落速度可控的电动缸，包括依次传动连接的可正反转的电机、限速器、行星齿轮减速器、齿轮箱和缸筒，电机依次通过限速器和行星齿轮减速器将动力传递至齿轮箱，齿轮箱带动缸筒内的丝杠组件和活塞杆组件上下运动，限速器包括箱体，箱体内设有超速离合器，超速离合器内固连有过渡轴，过渡轴的一端与电机的输出端连接，另一端与行星行星齿轮减速器的输入端连接，丝杠组件失速下降，动力通过齿轮箱经行星齿轮减速器增速后传递至过渡轴，过渡轴带动电机加速反转，超速离合器对过渡轴制动使电机匀速反转。通过上述方式，本发明失电回落速度可控的电动缸，能够使电动缸失速回落的速度控制在安全范围内。

Description

失电回落速度可控的电动缸

技术领域

本发明涉及电动缸领域，特别是涉及一种失电回落速度可控的电动缸。

背景技术

常规的电动缸，没有限速装置，高空作业平台回撤通过控制电机提供反向扭矩，以达到高空作业平台匀速下降的目的，这种方式无法在电机停止供电情况下回撤，也无法进行势能回收，会造成很大的能源浪费和安全隐患。高空作业车在应急撤收时，电动缸的下降速度要控制在一定范围，防止电机反转产生的反电动势电流对电子元器件造成破坏。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种失电回落速度可控的电动缸，能够使电动缸失速回落的速度控制在安全范围内。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种失电回落速度可控的电动缸，包括依次传动连接的可正反转的电机、限速器、行星齿轮减速器、齿轮箱和缸筒，所述电机依次通过限速器和行星齿轮减速器将动力传递至齿轮箱，所述齿轮箱带动缸筒内的丝杠组件和活塞杆组件上下运动，所述限速器包括箱体，所述箱体内设有超速离合器，所述超速离合器内固连有过渡轴，所述过渡轴的一端与电机的输出端连接，另一端与行星行星齿轮减速器的输入端连接，所述丝杠组件失速下降，动力通过齿轮箱经行星齿轮减速器增速后传递至过渡轴，所述过渡轴带动电机加速反转，超速离合器对过渡轴制动使电机匀速反转。

在本发明一个较佳实施例中，所述超速离合器包括轴套，所述轴套与过渡轴固连，所述轴套两端对称设置有安装架，所述安装架的外侧设有与箱体间隙配合的摩擦片，两个所述安装架的左右两侧通过弹簧连接，所述安装架和轴套之间还设有配重块，所述配重块的左右两侧和轴套之间安装有滑动垫块。

在本发明一个较佳实施例中，所述过渡轴加速反转产生离心力使摩擦片与箱体摩擦制动从而产生制动扭矩，直至制动扭矩与丝杠组件因重力产生的反向扭矩相等，电机匀速反转。

在本发明一个较佳实施例中，所述电机上安装具有手动释放开关的电磁制动器，所述电机断电状态按下手动释放开关使得丝杠组件失速下降。

在本发明一个较佳实施例中，所述过渡轴的输出端与行星齿轮减速器的减速器轴套连接，所述减速器轴套连接太阳轮，所述太阳轮带动行星齿轮架上的行星齿轮，通过行星齿轮架上的输出轴输出动力。

在本发明一个较佳实施例中，所述丝杠组件包括滚珠丝杠和丝杠螺母，所述滚珠丝杠的一端与齿轮箱传动连接，所述活塞杆组件包括活塞和活塞杆，所述活塞的左端与丝杠螺母连接，右端与活塞杆连接，所述活塞杆套设在滚珠丝杠外侧，另一端伸出缸筒与杆头连接，所述齿轮箱带动滚珠丝杠旋转使丝杠螺母带动活塞杆往复运动。

在本发明一个较佳实施例中，所述滚丝丝杠的另一端上设有内支撑件，所述内支撑件与活塞杆组件的活塞杆内壁活动配合。

在本发明一个较佳实施例中，所述滚珠丝杠的上还套设有轴承内套，所述轴承内套外侧配合安装有轴承，所述轴承外侧套设有中间销轴，所述中间销轴连接在齿轮箱和缸筒之间。

在本发明一个较佳实施例中，所述齿轮箱包括上齿轮，所述上齿轮与行星齿轮减速器的输出轴连接，所述上齿轮还与惰轮啮合，所述惰轮与下齿轮相啮合，所述下齿轮与滚珠丝杠固连以带动滚珠丝杠转动。

本发明的有益效果是：本发明失电回落速度可控的电动缸，能够使电动缸失速回落的速度控制在安全范围内，防止电机反转产生的反电动势电流对电子元器件造成破坏，同时对电机匀速反转产生反电动势进行能源回收，满足应急撤收和势能回收的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明失电回落速度可控的电动缸一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1的局部结构示意图；

图3是图2的局部结构示意图；

图4是图1的局部结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、电机，2、限速器，21、箱体，22、超速离合器，23、过渡轴，24、轴套，25、安装架，26、摩擦片，27、弹簧，28、配重块，29、滑动垫块，3、行星齿轮减速器，31、减速器轴套，4、齿轮箱，41、上齿轮，42、惰轮，43、下齿轮，5、缸筒，6、电磁制动器，61、手动释放开关，7、丝杠组件，71、滚珠丝杠，72、丝杠螺母，73、内支撑，74、轴承内套，75、轴承，76、中间销轴，8、活塞杆组件，81、活塞，82、活塞杆，83、杆头。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图4，一种失电回落速度可控的电动缸，包括依次传动连接的可正反转的电机1、限速器2、行星齿轮减速器3、齿轮箱4和缸筒5，电机1依次通过限速器2和行星齿轮减速器3将动力传递至齿轮箱4，齿轮箱4带动缸筒5内的丝杠组件7和活塞杆组件8上下运动，限速器2包括箱体21，箱体21内设有超速离合器22，超速离合器22内固连有过渡轴23，过渡轴23的一端与电机1的输出端连接，另一端与行星行星齿轮减速器3的输入端连接，丝杠组件7失速下降，动力通过齿轮箱4经行星齿轮减速器3增速后传递至过渡轴23，过渡轴23带动电机1加速反转，超速离合器22对过渡轴23制动使电机1匀速反转。

另外，超速离合器22包括轴套24，轴套24与过渡轴23固连，轴套24两端对称设置有安装架25，安装架25的外侧设有与箱体21间隙配合的摩擦片26，两个安装架25的左右两侧通过弹簧27连接，安装架25和轴套24之间还设有配重块28，配重块28的左右两侧和轴套24之间安装有滑动垫块29。

另外，过渡轴23加速反转产生离心力使摩擦片26与箱体21摩擦制动从而产生制动扭矩，直至制动扭矩与丝杠组件6因重力产生的反向扭矩相等，电机1匀速反转。过渡轴23带动轴套24转动，轴套24转速较低时，超速离合器无制动扭矩，当转速达到一定值时，配重块28产生的离心力，使得摩擦片26与箱体1接触产生制动扭矩，直至产生的制动扭矩与重力产生反向扭矩相等时，即达到平衡转速，使电机1处于匀速反转的状态，丝杠组件7匀速下降。

另外，电机1上安装具有手动释放开关61的电磁制动器6，电机1断电状态按下手动释放开关61使得丝杠组件7失速下降。

另外，过渡轴23的输出端与行星齿轮减速器3的减速器轴套31连接，减速器轴套31连接太阳轮，太阳轮带动行星齿轮架上的行星齿轮，通过行星齿轮架上的输出轴输出动力，太阳轮，行星齿轮，行星齿轮架等行星齿轮减速器的常规部件在图中未画出，具体结构和常规行星齿轮减速器一致。齿轮箱4包括上齿轮41，上齿轮41与行星齿轮减速器3的输出轴连接，上齿轮41还与惰轮42啮合，惰轮42与下齿轮43相啮合，下齿轮43与滚珠丝杠71固连以带动滚珠丝杠71转动。行星齿轮减速器法兰通过螺钉与齿轮箱壳体连接，行星齿轮减速器3的输出轴与上齿轮41通过键连接，上齿轮41与惰轮42相啮合，惰轮42与下齿轮43相啮合，下齿轮43与滚珠丝杆71使用键连接配合。

另外，丝杠组件7包括滚珠丝杠71和丝杠螺母72，滚珠丝杠71的一端与齿轮箱4传动连接，齿轮箱4带动滚珠丝杠71旋转使丝杠螺母72带动活塞杆82往复运动。滚丝丝杠71的另一端上设有内支撑件73，内支撑件73与活塞杆82的内壁活动配合。活塞81一端与丝杆螺母72（附带安全螺母）通过螺钉连接，活塞81另一端与活塞杆82使用螺钉连接，杆头83与活塞杆82使用螺纹连接，连接后配做通孔安装销防松。杆头83连接外部负载（高空作业车）。内支撑件73以活塞杆82的内孔壁为支撑，起到了支撑滚珠丝杠71的端部的作用，同时对活塞杆82往复运动起到了导向效果。

另外，滚珠丝杠71的上还套设有轴承内套74，轴承内套74外侧配合安装有轴承75，轴承75外侧套设有中间销轴76，中间销轴76连接在齿轮箱4和缸筒5之间。

本发明失电回落速度可控的电动缸具体工作原理如下：

电机1外接电池通电以额定转速运行，电机1通过限速器2、行星齿轮减速器3和齿轮箱4，带动缸筒5的活塞杆82上升，直至外部负载（高空作业车）到达最高位置，此时电机1断电，电磁制动器6抱紧电机1的转子轴，防止活塞杆82回落，上述过程中超速离合器22不限速。

当平台应急撤收/势能回收时，拉动电磁制动器6的手动释放开关61，电磁制动器6打开，由于重力的作用，活塞杆82开始加速回落，此时滚珠丝杠71加速旋转，带动下齿轮43、惰轮42和上齿轮41同步加速旋转，上齿轮41将动力传递至行星齿轮减速器3后，放大转速并作用于减速器轴套31，此时过渡轴23受减速器轴套31的带动同步开始加速转动，同理电机1的转子轴也开始同步加速反转，由于过渡轴23与超速离合器22使用键连接，当转速达到超速离合器转速限定值，配重块28产生的离心力，带动安装架25和摩擦片26向箱体1运动，使得摩擦片26与箱体1接触产生制动扭矩，直至产生的制动扭矩与重力产生反向扭矩相等时，即达到平衡转速，使电机1处于匀速反转的状态，活塞杆72匀速下降，最终达到电动缸匀速下降，电机1反转产生反电动势进行能源回收。

区别于现有技术，本发明失电回落速度可控的电动缸，能够使电动缸失速回落的速度控制在安全范围内，防止电机反转产生的反电动势电流对电子元器件造成破坏，同时对电机匀速反转产生反电动势进行能源回收，满足应急撤收和势能回收的需求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种失电回落速度可控的电动缸，包括依次传动连接的可正反转的电机、限速器、行星齿轮减速器、齿轮箱和缸筒，所述电机依次通过限速器和行星齿轮减速器将动力传递至齿轮箱，所述齿轮箱带动缸筒内的丝杠组件和活塞杆组件上下运动，其特征在于，所述限速器包括箱体，所述箱体内设有超速离合器，所述超速离合器内固连有过渡轴，所述过渡轴的一端与电机的输出端连接，另一端与行星行星齿轮减速器的输入端连接，所述丝杠组件失速下降，动力通过齿轮箱经行星齿轮减速器增速后传递至过渡轴，所述过渡轴带动电机加速反转，超速离合器对过渡轴制动使电机匀速反转。

2.根据权利要求1所述的失电回落速度可控的电动缸，其特征在于，所述超速离合器包括轴套，所述轴套与过渡轴固连，所述轴套两端对称设置有安装架，所述安装架的外侧设有与箱体间隙配合的摩擦片，两个所述安装架的左右两侧通过弹簧连接，所述安装架和轴套之间还设有配重块，所述配重块的左右两侧和轴套之间安装有滑动垫块。

3.根据权利要求2所述的失电回落速度可控的电动缸，其特征在于，所述过渡轴加速反转产生离心力使摩擦片与箱体摩擦制动从而产生制动扭矩，直至制动扭矩与丝杠组件因重力产生的反向扭矩相等，电机匀速反转。

4.根据权利要求3所述的失电回落速度可控的电动缸，其特征在于，所述电机上安装具有手动释放开关的电磁制动器，所述电机断电状态按下手动释放开关使得丝杠组件失速下降。

5.根据权利要求1-4任一所述的失电回落速度可控的电动缸，其特征在于，所述过渡轴的输出端与行星齿轮减速器的减速器轴套连接，所述减速器轴套连接太阳轮，所述太阳轮带动行星齿轮架上的行星齿轮，通过行星齿轮架上的输出轴输出动力。

6.根据权利要求5所述的失电回落速度可控的电动缸，其特征在于，所述丝杠组件包括滚珠丝杠和丝杠螺母，所述滚珠丝杠的一端与齿轮箱传动连接，所述活塞杆组件包括活塞和活塞杆，所述活塞的左端与丝杠螺母连接，右端与活塞杆连接，所述活塞杆套设在滚珠丝杠外侧，另一端伸出缸筒与杆头连接，所述齿轮箱带动滚珠丝杠旋转使丝杠螺母带动活塞杆往复运动。

7.根据权利要求6所述的失电回落速度可控的电动缸，其特征在于，所述滚丝丝杠的另一端上设有内支撑件，所述内支撑件与活塞杆组件的活塞杆内壁活动配合。

8.根据权利要求7所述的失电回落速度可控的电动缸，其特征在于，所述滚珠丝杠的上还套设有轴承内套，所述轴承内套外侧配合安装有轴承，所述轴承外侧套设有中间销轴，所述中间销轴连接在齿轮箱和缸筒之间。

9.根据权利要求8所述的失电回落速度可控的电动缸，其特征在于，所述齿轮箱包括上齿轮，所述上齿轮与行星齿轮减速器的输出轴连接，所述上齿轮还与惰轮啮合，所述惰轮与下齿轮相啮合，所述下齿轮与滚珠丝杠固连以带动滚珠丝杠转动。

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